关于低应变法检测旋挖灌注桩分析

桩基低应变检测分析1、目前检测存在的问题（1）多次变径多次反射互相干扰低应变反射波法检测桩基完整性，对直孔桩来讲就比较简单清晰，根据反射信号的时间、幅度和相位即可判断缺陷的位置和程度，而且判断效果比较好，而对于在施工中出现异常的桩，它的实际形态可能是正常、扩径互层，而下部的正常桩径相对于上部的扩径来讲，就表现为相对的缩径，对这类桩的检测相对来讲就困难的多，第一次扩径由于距离桩头近，反射能量直达桩头上安装的传感器，产生强烈的一次反向反射，二次同向反射和三次反向反射，它往往屏蔽甚至淹没了第二次，第三次扩径所产生的反射信号，因此第一次的扩径的多次反射是一个重要的干扰源。

（2）低应变反射波法不是准确测试低应变反射波法由于采用尼龙力棒产生激振，其冲击脉冲频率低，频带窄，高频分量缺陷，识别缺陷分辨率较低。

低应变反射波法检测缺陷位置的原理是准确测出反射回波时间来确定其位置，由于低应变应力波速不是常数，它与混凝土的强度、骨料等有关，而且混凝土是非均质材料，应力波在不同密度的材料中传播速度不同，因此在确定缺陷位置时，实际上是一个包括二个未知数的方程，而实际工作中我们是假设一定的波速来确定位置，因此这种检测方法只是比较粗糙的识别。

（3）数值积分导致消息损失在实际检测过程中，加速度计采集的信号用离散函数的数值积分求解。

在积分过程中，它滤除了加速计曲线中的部分高频信息，提升了信号的低频分量幅度，增强了桩深部缺陷反射信号幅度，变的比较容易识别桩低反射信号，同时降低了识别精度，尤其是上部缺陷的漏判。

2、地质条件对检测结果的影响对于基桩的理论假设是建立在一维波动理论上来描述杆的波动问题的.这种理论假设只是在特定边界条件下的假设，在实际基桩测试过程中，由于复杂的地质条件、施工方法和技术，这种假设有时并不能得到完全满足，应在检测过程中予以注意。

虽然低应变冲击能量小，所激发桩周土阻力很小，但桩周土阻力对应力波传播的影响非常大。

不同地质条件，在基桩检测中均会对检测结果产生不同的影响和干扰。

工作研究简述低应变反射波法在灌注桩桩身完整性检测的应用杨 帆 刘海艳（沈阳岩土工程技术测试开发有限公司，辽宁 沈阳 110015）摘 要：简述低应变反射波法在灌注桩桩身完整性检测的应用，总结出低应变反射波法的优缺点，为检测人员在工程现场更好的应用低应变反射波法提供依据，更高效更准确的运用低应变反射波法进行灌注桩桩身完整性的检测工作。

关键词：灌注桩桩身完整性检测；低应变法；适用条件及提高准确性灌注桩因其本身具有的特点，具有较为广泛的应用，是一种常见的桩基础形式。

灌注桩根据成孔的机械不同而通常有以下几种：螺旋钻机成孔法、冲击钻机成孔法、正循环回转法、反循环回转法等。

受场地岩土工程地质条件、现场施工条件及施工工艺、原料及施工进度安排、施工人员技术水平等制约，灌注桩成桩质量有很大的不确定性，易产生桩身混凝土振捣不密实、蜂窝、空洞、夹泥、离析等缺陷，影响成桩的质量，造成重大安全隐患。

而桩基础属于重要的隐蔽工程具有不可逆性，又是整个建筑物安全体系的重要一环，所以根据现场的实际情况，通过行之有效的完整性检测方法，对灌注桩进行桩身完整性评价是一件十分重要的工作。

低应变反射波法作为一项广泛应用于灌注桩桩身完整性检测的方法，任何更好的准确的运用于灌注桩桩身完整性检测，是一项十分重要的工作，本文通过总结多年的现场工作经验，简述低应变反射波法的优缺点，将低应变反射波法更好的应用于不同条件下的灌注桩桩身完整性检测。

1 低应变反射波法桩身完整性检测简介：该方法是将速度或加速度传感器用耦合剂粘贴在桩顶上，用激振锤敲击桩顶激发产生应力波沿桩体向下传播，根据振动理论和波动理论分析应力波在桩体内的传播与反射的固有规律，对完整桩体，只会在桩端产生反射，对桩体中的蜂窝、断桩、缩（扩）径、沉渣、离析等破损部位，因存在波阻抗差异，也会产生反射波。

这些信息经桩基动测分析仪记录下来，将室外记录下来的信息通过室内回放，借助于计算机进行对实测信号在时域内进行波形分析，在频域内进行频谱分析，以了解桩内波阻抗的变化情况，进而据其规律和特征确定桩体的缺陷性质和缺陷位置。

低应变技术在钻孔灌注桩检测中常见的缺陷分析摘要：本文简要的阐述了基桩检测技术的原理和方法，并对分析结果进行了图解，得出了一些有意义的结论，最后通过引用在萧山某些工程中——在桩基检测工作中的实际应用情况及实物对比，得到了较好的认证。

关键词：基桩检测、钻孔灌注桩、实物对比。

中图分类号：u443.15+4文献标识码： a 文章编号：引言：目前大多数工程质量问题和重大质量事故多与基桩质量有关，基桩质量问题直接影响主体结构的正常使用与安全，而采取基桩检测是有效控制安全影响的方法之一。

静载随着用桩量的年增加，对于工期较紧，基桩检测多的工程，传统的静载检测方法很难在人力和物力上对基桩质量进行有效及时的检测和评价，因些，利用反射波法来检测基桩质量得到广泛应用。

1.反射波法是检测桩身完整性的一种应用最广泛且经济有效的方法，由于反射波波形具有复杂性和多解性，采用仪器对基桩检测还要根据各种桩型的施工条件和成桩质量，充分了解成桩过程中地质状况及各层土质的特性。

如检测时桩顶部位发生了阻抗变化，它的反射波信号会叠加到入射波中，反射波和入射波相隔很近给分析缺陷的性质及程度带来很大因难。

因此，如何对反射波形进行准确判读和理解，始终是检测人员的课题，我们引用建筑工程的检测实例，针对检测中产生的一些问题进行讨论。

桩身浅部实测波形分析：1-1：桩身浅部裂缝对于小直径的钻孔灌注桩，往往由于基桩施工后，在基坑开挖时采用大型挖土机械施工，此时由于桩径小，桩数多，桩距短，大型挖土机械作业空间不足，往往很容量冲撞桩身，造成基桩浅部裂缝。

例：某小区设计、施工为桩径700mm钻孔灌注桩，有效桩长l=20m，桩身砼强度为c25，低应变检测前挖机已挖去承台基坑土，深度约为1.20m，工程地质剖面自上而下分布情况是：杂填土、砂质粉土、淤泥质粉土、淤泥质粉质粘土、砂质粉土、粉质粘土夹粉砂、粉质粘土、粉砂、粉质粘土、粉砂、圆砾、粉质粘土。

根据仪器测得该工程桩波形图（如图1）分析，根据波形分析在距桩顶1.00m处有明显的同向反射波出现，且不见桩底，表面有挖机明显挖碰的痕迹，后经过业主组织开挖验证，该桩在1.10m处出现裂缝（如图2），凿去桩松动部分，采用同样的仪器检测，桩身完整。

论述桩基检测中低应变检测法技术分析余杰( 江门市蓬江区建筑工程质量检测站. 529000 )摘要：本文阐述了低应变反射波检测法的工作原理，并针对桩基检测中低应变检测技术进行分析论述，仅供参考。

关键词：桩基检测；低应变；检测技术1 低应变反射波检测法工作原理分析反射波法以应力波在桩身中的传播特征为理论基础，当应力波在假定的一维均质杆件(桩)中传播时，取直杆的轴线作轴，假定变形前的原始截面积A、介质密度P、弹性模量E 及其他材料性能参数均与坐标无关，各运动参数仅为x和t的函数，则直杆各截面的纵向振动位移可表示为u(x,t)。

其纵向振动微分方程为：式中C2=E/p，为纵波在杆件中的传播速度。

应力波在传播过程中，由于桩身截面的非杆性体特性，将会引起三维效应和横向惯性效应，给动测资料带来一定的不单一性，见图1。

在桩顶激振后，由于质点的振动引起应力波往下传播，当遇到阻抗(RA)界面时，将产生反射和透射。

根据界面连续条件和牛顿第三定律，界面上两侧的质点速度V、应力ó均应相等，即V l+V R=V TA1( ól+óR)=A2óT式中V l——入射波质点速度；V R——反射波质点速度；V T——入射波质点速度：ól——入射波质点应力：óR——反射波质点应力：óT——入射波质点应力；A1——波阻抗界面上桩身的横截面面积；A2——波阻抗界面下桩身的横截面面积。

由波阵面动量守恒条件得：式中p1——波阻抗界面上桩身混凝土密度：p2——波阻抗界面下桩身混凝土密度；C1——波阻抗界面上侧的纵波波速；C2——波阻抗界面下侧的纵波波速；Z1——波阻抗界面上桩身的波阻抗，Z1=p1C1A1Z2——波阻抗界面下桩身的波阻抗，Z2=p2C2A2将式(2)和式(3)联立求解，可得：式中n ——波阻抗比值，n=p1C1A1／p2C2A2F ——反射系数， F=(1-n)/(1+n)T ——透射系数， T=2／(1+n)。

桩基检测中低应变检测法的应用分析摘要：随着我国建筑业不断发展，建筑工程项目越来越多，规模也随之扩大，作为整个建筑工程项目的基础工程，桩基显得尤为重要，其决定了整个工程项目的质量，安全、稳定、耐久是建筑工程项目质量追求。

基于此，加强桩基检测也越为重要。

作为桩基检测方法之一的低应变法的使用也非常成熟，本文结合某工程实例，对低应变检测方法的原理进行了分析，并对低应变检测法的注意事项展开探讨，以期提高桩基检测的质量与效率。

关键词：桩基；桩基检测；低应变1低应变原理分析桩基检测方法的一种惯用做法是低应变法法，在桩基山的完整性检测中得到了广泛应用。

从激发方式上看，共振法、水电效应法、反射波法山法等都可以作为低应变法的几种方式。

当下，低应变动力试桩普遍的应用反射波法法。

是桩基质量检测的主要方法。

本发明具有检测速度快、易操作、成本低、可靠性高的优点。

此外，试验结果可以保证高应变法静载试验的桩位，削减了巴低问题的发生，增强了静载试验的可靠性。

在静载试验中，可以用阿加大检测面，为处理提供依据，对于不合格的桩。

弹性连续杆是低应变法通过波动理论将桩假设得出的。

以振动波的形式沿桩身向下传播所产生的振动，以振动波的形式沿桩身向下传递所产生的振动，是因为用手锤或力锤、力棒等激振工具敲打桩顶。

质量界面发生改变是因为当应力波通过缩颈、异物夹持、混凝土离析或缩颈等质量情况时，质量界面发生改变，其中桩身材料密度a为截面积c表示纵波速度的变化。

应力波的一部分被反射并传播到桩的顶部，而应力波的另一部分传播到桩的尖端，再被反射。

经信号放大处理和测桩仪测得加速度或速度时程曲线是因为同时通过桩顶加速度接收反射波信号。

确定缺陷的位置和性质，校核桩长要根据曲线的形状特征所展示的阻抗变化位置。

应力波反射法是一种经过测量桩阻抗z的变化来判定桩基缺陷的方法根据一维弹性波理论，在桩的某个截面上，如果桩的上部和下部的波阻抗分别为Z1和Z2，当有入射波质点运动速度Vi和反射波质点运动速度Vr时，反射系数RV可以表示为RV=Vr/Vi=(Z1–Z2)/(Z1+Z2)。

低应变法在旋挖桩基检测中的应用摘要：旋挖桩是一种被广泛应用于粘土、粉土、砂砾石、卵石、强风化基岩及回填土、杂填土地层的桩基础，其相对于正反循环钻孔灌注桩具有低噪音、低震动、大扭距、成孔速度快、能适应多种复杂地层的特点，因此在地质条件合适、场地和运输条件满足的情况下被大范围使用。

工程用旋挖桩常用桩径为0.8mm～2.4m，桩长可控制在80m以内，旋挖桩基为隐蔽性地下工程，施工过程存在出现缺陷的概率，而作为上部结构的主要承重基础，其质量的好坏影响到整个项目的成败，而桩基础完整性检测作为一项重要的检测任务，是桩基础的必检项目，低应变法和声波透射法是最常用的桩基完整性检测方法，但声波透射法的应用需要具备在桩身安装了声测管的先决条件，否则需采用低应变法进行完整性检测。

本文介绍的旋挖桩中采用低应变法，可以有效检测出旋挖桩的缺陷，对于桩基质量的安全有着可靠的保证。

关键词：低应变法；旋挖桩基检测；应用1低应变法的概念低应变法（LowStrainIntegrityTesting，LSIT）是一种非破坏性的地基检测技术，主要用于评估桩、墙、板等地基结构物的质量和完整性。

该方法通过应变传感器和信号分析技术，测量地基结构物中的声波速度来推断地基结构物的质量和完整性。

低应变法基于声学原理，其检测原理是利用声波在地基结构物中的传播速度来推断地基结构物的质量和完整性。

在测试过程中，应先在地基结构物中钻入一个参考钻孔，然后在参考钻孔附近使用低应变法仪器在地基结构物中进行测试。

测试过程中通过在地基结构物中注入高频声波，利用应变传感器测量声波在地基结构物中的传播速度，进而推断地基结构物的质量和完整性。

低应变法具有非破坏性、快速、准确、可靠等优点，广泛应用于桥梁、高层建筑、码头、堤坝、隧道等工程的地基质量检测和完整性评估。

同时，低应变法也可以用于检测地基改良效果和地基沉降情况的监测和评估。

2低应变法在旋挖桩基检测中的应用措施2.1工程概况某矿场综合利用项目由综合楼和矿堆场组成。

关于低应变法检测旋挖灌注桩的分析摘要：本文作者结合工程实例，通过对某商住楼基桩动测波形畸形异常进行分析。

采用低应变法检测基桩静载荷试验及机理分析，论述了旋挖灌注桩检测在工程应用中应注意的问题。

关键词：旋挖灌注桩；低应变法检测；静载荷试验；机理分析；0.前言：在桩基检测中，桩基的检测方法有直接法和半直接法，直接法包括静载试验（抗压、抗拔、水平）和钻芯法;半直接法包括低应变、高应变和声波透射法。

而这些方法中由于低应变检测法具有检测速度快、费用低和检测覆盖面广的优点，已成为基桩完整性检测中最为广泛的应用方法。

1．工程概况某商住10#楼位于其该市内东区，场地为新近填土，拟建筑物为18层全框架结构住宅楼，桩基础采用旋挖灌注桩，总桩数99根，桩径φ1000mm、φ1200mm，桩长约7．1m~17．8m，桩端持力层为中等风化泥岩，桩身材料采用C25砼。

该场地自上而下土质情况见表1：表1场地自上而下土质情况序号土质厚度1 填土松、湿、层厚(1．7-3．5)m2 粘土层厚(0．90~3．3)m3 淤泥层厚(0~3．0)m4 淤泥质粘土层厚(0~3．4)m5 粉质粘土层厚(0~4．8)m6 强风化泥岩揭示厚度(1．8~6.0)m7 中风化泥岩最大揭示厚度为3．6m2．低应变法检测受甲方委托，我单位分别于2009年5月13日和21日对该商住10#楼桩基进行基桩低应变法检测，两次共检测99根桩，均发现该工程大部分基桩动测波形均畸形异常，见图1，时域波形直达波畸形异常，有些桩还没有明显桩底反射。

现场据监理和施工人员反映，该工程桩顶标高比原设计标高提高了50cm，可能因桩顶浮浆未砍到位，桩顶浅部砼密实度较差所致，建议继续砍桩50cm后再检测，但我们查看了桩头，其砼密实度与强度均较好，不可能是砼强度低引起的波形异常；另了解到该工程桩水泥用量比正常多用了百来吨。

77图13#、21#、45#、52#、63#、77#桩低应变动测波形3．静载荷试验该工程选了三根工程桩做静载荷试验，三根桩静载荷试验在最大试验荷载下累计沉降均小于10mm，详细结果见表2。

低应变反射波法检测钻孔灌注桩技术探讨低应变反射波法检测钻孔灌注桩技术探讨摘要：桩基检测工作是整个桩基工程中不可缺少的环节，只有提高桩基检测工作的质量和检测评定结果的可靠性，才能真正地确保桩基工程的质量与安全如何快速准确地检验工程桩的质量，以满足日益增长的桩基工程的需要是目前土木工程界十分关心的问题，也是长期以来国内外许多学者研究人员和工程技术人员从事的一个研究课题。

本文结合工程实例对低应变检测技术在钻孔灌注桩检测中的应用进行了探讨。

关键词：钻孔灌注桩；低应变反射波法；检测1 、孔灌注桩检测技术桩基础是历史悠久，应用最为广泛的一种基础形式。

钻孔灌注桩由于其施工工艺成熟、承载力高、适用范围广已被广泛应用于高层建筑、桥梁、码头等工程的桩基础形式。

但是，由于钻孔灌注桩是一项隐蔽工程，较多的建设单位关心其工程施工质量。

但实践表明，仍有5%～ 20%的钻孔灌注桩存在不同程度的质量问题。

加强施工阶段桩基检测，可以有效地避免质量事故发生，并及时采取补救措施，减少经济损失。

桩基检测技术有多种方法，如弹性波法、超声波法、抽芯试验法等。

弹性波法根据锤击程度分为高应变检测法和低应变检测法，二者以桩基是否产生位移及位移趋势为界限。

表1给出了这些检测方法的检测内容及特点。

其中，低应变检测方法以其操作方便快速，准备工作少，作业面小，费用低等优点被广大检测部门所采用。

2 低应变检测原理低应变检测基本原理是用较小的力锤敲击桩顶给桩一定的能量，使桩中产生应力波，检测和分析应力波在桩中的传播历程，便可以分析出桩基的完整性。

弹性波在传播过程中遇到弹性介质突然发生变化的界面，将会产生反射和透射，根据波的反射时间和桩体中的波速就可以估算出桩长或缺陷的位置。

3、低应变检测条件（1）低应变检测是建立在一维杆波动理论基础上，即杆的长度远大于杆的直径。

根据国内外低应变检测仪器（如美国PDI公司PITCollector），大致存在相同的使用条件，即桩长大于10倍桩径。

低应变法检测桩身完整性分析摘要：桩基工程属于隐蔽工程，由于施工方法的特点和地质条件的复杂性使成桩质量往往难以控制。

本文通过对低应变反射波法的理论介绍，结合在钻孔灌注桩完整性检测中的应用实例，阐述了低应变反射波法在控制基桩质量、消除安全隐患方面所起的重要作用。

关键词：低应变反射波法钻孔灌注桩完整性随着我国城市建设以及城市轨道交通建设的快速发展，钻孔灌注桩得到越来越广泛的应用。

如何控制好桩身质量，保证上部结构的安全，成为建设、施工、设计、勘察、监理各方以及建设行政主管部门共同关注的焦点。

低应变反射波法以其快速、便捷、经济、易于操作，且对施工不造成任何影响等诸多优点，被广泛应用于桩身完整性检测中。

1 低应变反射波法基本原理低应变反射波法检测桩身完整性的基本原理是：通过在桩顶施加竖向激振信号产生应力波脉冲，该应力波沿桩身向下传播过程中，当桩身存在明显波阻抗差异界面（如桩底、断桩和严重离析等）或桩身截面积发生变化（如缩颈或扩径）时，将产生反射波，经接收、放大、滤波和数据处理，可识别来自桩身不同部位的反射信息。

通过对反射信息进行分析计算，判断桩身的完整性，判定桩身缺陷的程度和位置。

基本理论为一维波动方程。

假设桩为一等截面、匀质、各向同性的弹性杆件，当横截面积为A，杨氏模量为E，质量密度为ρ的匀质弹性体桩受到一纵向锤击力时，由平衡关系及虎克定律可得桩的纵向运动微分方程：其中：式中：c为沿桩身传播的纵波波速；E为杨氏弹性模量；ρ为质量密度。

当波沿桩身传播遇到阻抗发生变化时，会产生反射与透射，据应力波理论和牛顿第三定律可得：据波阵面上动量守恒条件有：式中U、σ分别表示应力波波速和应力，下标I、R和T分别表示入射、反射和透射。

由上述可得：式中ρcA为广义波阻抗，F为反射系数，T为透射系数。

根据反射系数F的正负可以判断桩身缺陷性质：①F＞0时，反射波与入射波同相，若ρ1c1=ρ2c2，则A2＜A1，表明桩身缩颈；②F＞0时，反射波与入射波同相，若A1=A2，则ρ2c2＜ρ1c1，表明桩身断裂、离析或为桩底；③F＜0时，反射波与入射波反相，若ρ1c1=ρ2c2，则A2＞A1，表明桩身扩径；④F＜0时，反射波与入射波反相，若A1=A2，则ρ2c2＞ρ1c1，表明界面下介质强度大于界面上介质强度。

低应变检测技术在钻孔灌注桩检测中的应用摘要：随着我国社会经济增长速度的提升，各个行业迎来了全新的发展机遇，建筑行业在此趋势下也得到了真正的发展。

建筑行业发展过程中规模也在不断扩大，建筑行业内所包揽的工程项目种类也逐渐增多。

道路桥梁的修建是城市建设中不可缺少的环节，建筑行业在开展道路桥梁施工过程中，需要利用钻孔桩灌注桩提高公路的承载能力，因此这项施工的检测技术非常重要，目前在我国常见的建筑工程内运用于钻孔灌注桩检测的技术主要是应低应变检测技术，这项检测技术能够在不影响工程质量的前提下做好检测工作，既能保证基桩的完整性，还可以确保检测结果的准确性。

由此可见，这项技术应用在我国的建筑行业内是非常有价值的。

因此，本文将对低应变检测技术在钻孔灌注桩检测中的应用策略进行探讨。

关键词：低应变检测技术；钻孔灌注桩；应用随着我国建筑行业的不断发展，桩基检测技术也得到了快速的发展。

在施工过程中，混凝土钻孔灌注桩非常容易受到各类外在因素的影响出现问题，也很可能导致桩顶部分混凝土密实性降低的问题发生。

为了避免这些现象给工程整体带来安全隐患，影响到工程整体进度，需要利用桩基的检测技术对钻孔灌注桩进行检测，避免因质量问题出现安全事故，保证工程整体质量。

由此可见，本文对低应变检测技术在钻孔灌注桩检测中的应用进行探讨是非常有必要的。

一、低应变检测技术的概念在建筑项目中，桩基础是一种历史悠久并且应用十分广泛的施工环节。

这项基础类施工往往决定着施工的整体质量，因此必须予以重视。

钻孔灌注桩的施工工艺逐渐成熟，当前已经逐渐被应用在城市建设中，道路施工、桥梁施工、高层建筑施工作为城市建设中非常重要的工作项目，施工的整体质量非常关键，只有做好基础施工环节，才能真正的推动城市的发展速度。

虽然这项技术已经得到了十分广泛的应用，但是由于钻孔灌注桩在施工过程中非常隐秘，因此非常不容易注意到其中的质量问题，所以需要采取有效的检测手段对桩基进行检测。